
抛物线的参数方程
峰生水起-遗嘱风波
2023年2月19日发(作者:文化常识高中语文)2.2常见曲线的参数方程
第一节圆锥曲线的参数方程
一椭圆的参数方程
1、中心在坐标原点,焦点在
x
轴上,标准方程是
22
22
1(0)
xy
ab
ab
的椭圆的参数方程
为
cos
(
sin
xa
yb
为参数)
同样,中心在坐标原点,焦点在y轴上,标准方程是
22
22
1(0)
yx
ab
ab
的椭圆的参
数方程为
cos
(
sin
xb
ya
为参数)
2、椭圆参数方程的推导
如图,以原点O为圆心,,()ababo为半径分别作两个同心圆,设A为大圆上的任
一点,连接OA,与小圆交于点B,过点,AB分别作
x
轴,y轴的垂线,两垂线交于点M。
设以Ox为始边,OA为终边的角为,点M的坐标是(,)xy。那么
点A的横坐标为
x
,点B的纵坐标为y。由于点,AB都在角的终
边上,由三角函数的定义有
coscos,sinsinxOAayOBb3
当半径OA绕点O旋转一周时,就得到了点M的轨迹,它的参数方程是
cos
(
sin
xa
yb
为
参数)
这是中心在原点O,焦点在
x
轴上的椭圆的参数方程。
3、椭圆的参数方程中参数的意义
圆的参数方程
cos
(
sin
xr
yr
为参数)中的参数是动点(,)Mxy的旋转角,但在椭圆
的参数方程
cos
(
sin
xa
yb
为参数)中的参数不是动点(,)Mxy的旋转角,它是动点
(,)Mxy所对应的圆的半径OA(或OB)的旋转角,称为点M的离心角,不是OM的旋
转角,通常规定0,2
4、椭圆参数方程与普通方程的互化
可以借助同角三角函数的平方关系将普通方程和参数方程互化。
①由椭圆的参数方程
cos
(
sin
xa
yb
为参数,0)ab,易得cos,sin
xy
ab
,可以
利用平方关系将参数方程中的参数化去得到普通方程
22
22
1(0)
xy
ab
ab
②在椭圆的普通方程
22
22
1(0)
xy
ab
ab
中,令cos,sin
xy
ab
,从而将普通方程
化为参数方程
cos
(
sin
xa
yb
为参数,0)ab
注:①椭圆中参数的取值范围:由普通方程可知椭圆的范围是:,axabyb,
结合三角函数的有界性可知参数0,2
②对于不同的参数,椭圆的参数方程也有不同的呈现形式。
二、双曲线的参数方程
1、以坐标原点O为中心,焦点在
x
轴上,标准方程为
22
22
1(0,0)
xy
ab
ab
的双曲线的
参数方程为
sec
(
tan
xa
yb
为参数)
同样,中心在坐标原点,焦点在y轴上,标准方程是
22
22
1(0,0)
yx
ab
ab
的双曲线
的参数方程为
tan
(
sec
xb
ya
为参数)
2、双曲线参数方程的推导
如图,以原点O为圆心,,(0,0)abab为半径分别作同心圆
12
,CC,设A为圆
1
C上任一点,作直线OA,过点A作圆
1
C的切线'AA与
x
轴交于点'A,
过圆
2
C与
x
轴的交点B作圆
2
C的切线'BB与直线OA交于点'B。过点','AB分别作y轴,
x
轴的平行线','AMBM交于点M。
设Ox为始边,OA为始边的角为,点(,)Mxy,那么点'(,0),'(,)AxBby
因为点A在圆
1
C上,由圆的参数方程的点A的坐标为(cos,sin)aa。
所以
(cos,sin)OAaa
uuur
,
'(cos,sin)AAxaa
uuur
,因为'OAAA
uuuruuur
,所以
'0OAAA
uuuruuur
,从而2cos(cos)(sin)0axaa,解得
cos
a
x
,记
1
sec
cos
则secxa。
因为点'B在角的终边上,由三角函数的定义有tan
y
b
,即tanyb
所以点M的轨迹的参数方程为
sec
(
tan
xa
yb
为参数)
这是中心在原点O,焦点在
x
轴上的双曲线的参数方程。
3、双曲线的参数方程中参数的意义
参数是点M所对应的圆的半径OA的旋转角,成为点M的离心角,而不是OM的旋转角,通
常规定0,2,且
2
,
23
4、双曲线的参数方程中参数的意义
因为
2
22
1sin
1
coscos
,即22sectan1,可以利用此关系将普通方程和参数方程
互化
①由双曲线的参数方程
sec
(
tan
xa
yb
为参数),易得sec,tan
xy
ab
,可以利用平
方关系将参数方程中的参数化去,得到普通方程
22
22
1(0,0)
xy
ab
ab
②在双曲线的普通方程
22
22
1(0,0)
xy
ab
ab
中,令sec,tan
xy
ab
,从而将普
通方程化为参数方程
sec
(
tan
xa
ya
为参数)
三、抛物线的参数方程
1、以坐标原点为顶点,开口向右的抛物线22ypx(0)p的参数方程为
22
(
2
xpt
t
ypt
为
参数)
同样,顶点在坐标原点,开口向上的抛物线22(0)xpyp的参数方程是
2
2
(
2
xpt
t
ypt
为
参数)
2、抛物线参数方程的推导:如图
设抛物线的普通方程为22ypx(0)p,其中p表示焦点到准线的
距离。设(,)Mxy为抛物线上除顶点外的任意一点,以射线OM为终
边的角为。当在(,)
22
内变化时,点M在抛物线上运动,并
且对于
的每一个值,在抛物线上都有唯一的点M与之对应,故可取
为参数来探求抛物线的参数方程。
由于点M在的终边上,根据三角函数的定义可得tan
y
x
,即tanyx,代
入抛物线普通方程可得
2
2
tan
(
2
tan
p
x
p
y
为参数)
这就是抛物线22ypx(0)p(不包括顶点)的参数方程。如果令
1
,(,0)(0,)
tan
tt
U,则有
22
(
2
xpt
t
ypt
为参数)
当0t时,由参数方程表示的点正好是抛物线的顶点(0,0),因此当(,0)(0,)tU
时,参数方程就表示整条抛物线。
3、抛物线参数方程中参数
t
的意义是表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率
的倒数。
四、例题:
例1、已知椭圆的参数方程为
2cos
(
4sin
x
y
为参数),点M在椭圆上,对应的参数
3
,
点O为原点,则直线OM的斜率为____________.
解:当
3
时,
2cos1
3
4sin23
3
x
y
故点M的坐标为
(1,23)
,所以直线OM的斜率为
23
。
例2、已知椭圆的参数方程为
4cos
(
4sin
x
y
为参数,R),则该椭圆的焦距为________.
解:由参数方程得
cos
4
sin
5
x
y
将两式平方相加得椭圆的标准方程为
22
1
1625
xy
所以焦距为
225166
例3、O是坐标原点,P是椭圆
3cos
2sin
x
y
(为参数)上离心角为
6
所对应的点,那么
直线OP的倾斜角的正切值是_________
解;把=
6
代入椭圆参数方程
3cos
2sin
x
y
(为参数),可得P点坐标为
33
(,1)
2
,所
以直线OP的倾斜角的正切值是
123
tan
9
33
2
例4、已知曲线
1
4cos
:(
3sin
xt
Ct
yt
为参数),
2
8cos
:(
3sin
x
C
y
为参数)
化
12
,CC的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;
解:22
1
:(4)(3)1Cxy
,
2
:C
22
1
649
xy
,
1
C为圆心是(4,3),半径是1的圆,
2
C为中心是坐标原点,焦点在
x
轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆。
例5、设M为抛物线22yx上的动点,定点
0
M(1,0),点P为线段
0
MM的中点,求
点P的轨迹方程。
解:设点(,)Pxy,令2yt,则
2
22
2
y
xt,得抛物线的参数方程为
22
2
xt
yt
,则动点
2(2,2)Mtt,定点
0
M(1,0),由中点坐标公式知点P的坐标满足方程组
2
1
(12)
2
1
(02)
2
xt
yt
即
2
1
2
xt
yt
(t为参数)
这就是P点的轨迹的参数方程。
消去参数化为普通方程是2
1
2
yx,它是以
x
轴为对称轴,顶点为
1
(,0)
2
的抛物线。
例6、在椭圆
22
1
94
xy
上求一点M,使点M到直线2100xy的距离最小,并求
出最小距离。
解:因为椭圆的参数方程为
3cos
(
2sin
x
y
为参数),所以可设点M的坐标为
(3cos,2sin)
由点到直线的距离公式,得到点M到直线的距离为:
34
5(cossin)10
3cos4sin10
55
55
d
0
1
5cos()10
5
其中
0
满足于
00
34
cos,sin
55
由三角函数的性质知,当
0
0时,d取最小值5。此时
0
9
3cos3cos
5
,
0
8
2sin2sin
5
,因此,当点M位于
98
(,)
55
时,点M与
直线2100xy的距离取最小值
5
。
例7、已知抛物线22(0)ypxp,O为坐标原点,,MN是抛物线上两点且
23
9
MN,
若直线,OMON的倾斜角分别为
2
,
33
,求抛物线方程。
解:设(,)Mxy,由抛物线参数方程可知
22cot
3
2cot
3
xp
yp
,即
2
3
23
3
xp
yp
故
223
(,)
33
p
Mp,同理知
223
(,)
33
Npp,因为
23
9
MN
所以
1
6
p,得抛物线方程为2
1
3
yx
例8、已知两曲线的参数方程分别为
5cos
sin
x
y
(0)和
2
5
()
4
xt
tR
yt
,它们
的交点坐标为___________.
解:
5cos
sin
x
y
,表示椭圆
2
21(5501)
5
x
yxy且
2
5
()
4
xt
tR
yt
表示抛物线2
4
5
yx,联立得
2
2
2
1(5501)
5
4
5
x
yxy
yx
且
解得245015()xxxx或舍
又因为01y,所以它们的交点坐标为
25
(1,)
5
例9、如图所示,设M为双曲线
22
22
1(0,0)
xy
ab
ab
上任意
一点,过点M作双曲线两渐近线的平行线,分别与两渐近线交于A,B两点,试求平行四边
形MAOB的面积。
解:双曲线的渐进线方程为
b
yx
a
,不妨设M为双曲线右支上一点,其坐标为
(sec,tan)ab,则直线MA的方程为tan(sec)
b
ybxa
a
将
b
yx
a
代入,解得点A的横坐标为(sectan)
2A
a
x
同理可得,点B的横坐标为(sectan)
2B
a
x,设AOx
则,tan
b
a
,所以平行四边形MAOB的面积为
sin2sin2
coscos
AB
MAOB
xx
SOAOB
Y
22222
2
(sectan)
sin2tan
4cos222
aaabab
a
直角坐标系,,AB是抛物线例10、如图所示,O是
22(0)ypxp上异于顶点的两动点,且OAOB,OMAB并与AB相交于点M,
求点M的轨迹方程。
解:根据条件,设点M,A,B的坐标分别为22
1122
(,),(2,2),(2,2)xyptptptpt
1212
(,0)tttt且,则2
11
(,),(2,2)OMxyOAptpt
uuuuruuur
,2
22
(2,2)OBptpt
uuur
22
2121
(2(),2())ABpttptt
uuur
,
因为OAOB
uuuruuur
,所以0OAOB
uuuruuur
即:22
121212
(2)(2)01pttptttt①,
因为OMAB
uuuuruuur
,所以0OMAB
uuuuruuur
,即22
2121
2()2()0pxttpytt,所以
12
()0xtty,即
12
0
y
ttx
x
②
因为22
1122
(2,2),(2,2)AMxptyptMBptxpty
uuuuruuur
,且,,AMB三点共线,
所以22
1212
(2)(2)(2)(2)xptptyyptptx
化简得
1212
()20yttpttx③
将①②代入③,得到()20
y
ypx
x
,即轨迹方程2220(0)xypxx。
随堂练习
1、一颗人造地球卫星的运行轨道是一个椭圆,长轴长为15565km,短轴长为15443km,取椭
圆中心为坐标原点,求卫星轨道的参数方程。
解:
1556515443
7782.5,7721.5
22
ab
所以参数方程为
7782.5cos
7721.5sin
x
y
2、已知椭圆
22
22
1
xy
ab
上任意一点M(除短轴端点外)与短轴两端点
12
,BB的连线分别与
x
轴交于,PQ两点,O为椭圆的中心,求证:OPOQ为定值
解:设(cos,sin)Mab,
12
(0,),(0,)BbBb
直线
1
MB方程:
sin
cos
bb
ybx
a
,令0y,则
cos
sin1
a
x
所以
cos
sin1
a
OP
直线
2
MB方程:
sin
cos
bb
yb
a
x,令0y,则
cos
1sin
a
x
所以
cos
1sin
a
OQ
所以OPOQ
22
2
2
cos
1sin
a
a
即OPOQ为定值。
3、求证:等轴双曲线上任意一点到两渐近线的距离之积是常数。
证明;设222xya是等轴双曲线,(sec,tan)Paa是双曲线上任意一点,它到两渐近
线yx的距离分别是
12
sectansectan
,
22
aaaa
dd
所以
2222
2
12
sectan
22
aa
a
dd
是常数。
4、经过抛物线22(0)ypxp的顶点O任作两条互相垂直的线段OAOB和,以直线OA的
斜率k为参数,求线段AB的中点M的轨迹的参数方程。
解:设OA方程:ykx,则OB方程:
1
yx
k
由
22
ykx
ypx
,求得
2
22
(,)
pp
A
kk
,同理可得2(2,2)Bpkpk
所以AB中点M的参数方程为
2
2
2
2
2
2
1
()
2
(
2
2
1
()
2
p
pk
k
xpk
k
k
p
pk
k
ypk
k
为参数)
5、设曲线
2cos
(
3sin
x
y
为参数)与
x
轴交点为MN,。点P在曲线上,则,PMPN所
在直线的斜率之积为()
A、
3
4
B、
4
3
C、
3
4
D、
4
3
解:曲线的普通方程为
22
1
43
xy
,与
x
轴的交点坐标为(2,0),(2,0),又设曲线上任意
一点
(2cos,3sin)P
,
则,PMPN的斜率的积为
22
22
(3sin)3sin3
(2cos)44(cos1)4MPNP
kk
选A
6、过点(3,2)且与曲线
3cos
(
2sin
x
y
为参数)有相同焦点的椭圆的方程是()
A、
22
1
1510
xy
B、
22
22
1
1510
xy
C、
22
1
1015
xy
D、
22
22
1
1015
xy
解:曲线
3cos
(
2sin
x
y
为参数)的普通方程为
22
1
94
xy
,把点(3,2)代入选项可知应
选A。再验证一下焦点是否为
(5,0)
7、中心在原点,准线方程为4x,离心率为
1
2
的椭圆方程是()
A、
2cos
sin
x
y
B、
3cos
2sin
x
y
C、
2cos
3sin
x
y
D、
cos
2sin
x
y
解:由
2
4
1
2
a
c
c
a
解得
2
1
a
c
,选C
8、椭圆
3cos
(
5sin
x
y
为参数)的两个焦点坐标是()
A、(0,3),(0,3)B、(0,4),(0,4)C、(4,0),(4,0)D、(3,0),(3,0)
解:由椭圆
3cos
(
5sin
x
y
为参数),可知225,3,4abcab,且焦点在y轴上,
焦点坐标为(0,4),(0,4),选B。
9、点(1,0)P到曲线
2
2
xt
yt
(其中,参数tR)上的点的最短距离是()
A、0B、1C、2D、2
解:方程
2
2
xt
yt
表示抛物线24yx的参数方程,其中2p,设点(,)Mxy是抛物线上
任意一点,则点(,)Mxy到点(1,0)P的距离222(1)2111dxyxxx
所以最短距离为1,选B。
10、双曲线
3tan
(
1
cos
x
y
为参数)的两条准线方程分别是__________.
解:双曲线的普通方程为
2
21
9
x
y,所以双曲线的焦点在y轴上,且中心在原点,对称
轴为
x
轴,y轴,所以两条准线方程为
2a
y
c
,且221,3,10abcab,所
以准线方程为
10
10
y。
11、椭圆
2cos
sin
x
y
中斜率为1的平行弦的中点轨迹方程是__________
解:设斜率为1的平行弦的方程为yxb,代入椭圆方程
2
21
4
x
y可得。
2258440xbxb,所以方程的两根
12
,xx满足
12
8
5
b
xx,
2
12
44
5
b
xx
,则
中点(,)Mxy满足
12
4
25
5
xx
b
x
b
yxb
消去b得到40xy(椭圆内部分),即为斜率为
1的平行弦的中点轨迹方程。
第二节直线的参数方程
一、知识点;
1、经过点
000
(,)Mxy,倾斜角为
()
2
的直线l的普通方程是
00
tan()yyxx
如图所示在直线l上任取一点(,)Mxy,则
00000
(,)(,)(,)MMxyxyxxyy
uuuuuur
设
e
是直线l的单位方向向量(单位长度与坐标轴的单位长度相同),则
(cos,sin),(0,)e
因为
0
MMe
uuuuuur
P,所以存在实数tR,使
0
MMte
uuuuuur
,即
00
(,)(cos,sin)xxyyt
于是
00
cos,sinxxtyyt,即
00
cos,sinxxtyyt
因此,经过点
000
(,)Mxy,倾斜角为的直线l的参数方程为
0
0
cos
(
sin
xxt
t
yyt
为参数)
2、因为(cos,sin),1ee,由
0
MMte
uuuuuur
,得到
0
MMt
uuuuuur
,因此,直线上的动
点M到定点
0
M的距离,等于0
0
cos
(
sin
xxt
t
yyt
为参数)中参数
t
的绝对值。
3、当0时,sin0,所以,直线l的单位方向向量e的方向总是向上。此时,
若0t,则
0
MM
uuuuuur
的方向向上;若0t,则
0
MM
uuuuuur
的方向向下;若0t,则点M与
点
0
M重合。
4、直线的一般参数方程转化为标准的参数方程
已知直线的参数方程为0
0
(
xxat
t
yybt
为参数),由直线的参数方程的标准形式
0
0
cos
(
sin
xxt
t
yyt
为参数)可知,参数
t
的系数分别是其倾斜角的余弦值和正弦值,二者
的平方和为1,故可将原式转化为
22
0
22
22
0
22
(
a
xxabt
ab
t
b
yyabt
ab
为参数)
再令
2222
cos,sin
ab
abab
,由直线倾斜角的范围让
在0,范围内取值,
并且把22abt
看成标准方程中的参数't,即得标准形式的参数方程式为
0
0
'cos
('
'sin
xxt
t
yyt
为参数)
5、直线参数方程的应用
设过点
000
(,)Pxy,倾斜角为的直线l的参数方程是0
0
cos
(
sin
xxt
t
yyt
为参数)
若
12
,PP是l上的两点,它们所对应的参数分别为
12
,tt,则
(1)
12
,PP两点的坐标分别是
0101
(cos,sin)xtyt,
0202
(cos,sin)xtyt
(2)
1212
PPtt
(3)线段
12
PP的中点P所对应的参数为
t
,则12
2
tt
t
,中点P到定点
0
P的距离
12
02
tt
PPt
(4)若
0
P为线段
12
PP的中点,则
12
0tt
(5)曲线上有两点A,B关于直线ykxb对称,可设AB中点为
0
(,)Makab
,则直线
AB的参数方程为
cos
sin
xat
ykabt
,其中
sin1
cosk
,再利用
12
0tt解之。
二、例题
例1、直线
22
(
32
xt
t
yt
为参数)上与点(2,3)P距离等于2的点的坐标是_________
解:根据距离公式可得22222tt,解得
2
2
t,代入可得(3,4)或(1,2)
例2、直线l过点
0
(1,5)M,倾斜角为
3
,且与直线
230xy
交于M,则
0
MM的长
为-_________
解:直线l的方程为
1
2
3
5
2
t
x
yt
代入
230xy
,解得
0
MM=1063t
例3、已知直线l的斜率1k,经过点
0
(2,1)M,点M在直线上,以
0
MM
uuuuuur
的数量
t
为
参数,则直线l的参数方程为__________.
解:由参数
t
的几何意义可知,直线的参数方程可以写成标准形式0
0
cos
sin
xxt
yyt
(t为参
数)其中为直线的倾斜角。
因为直线的斜率为1,所以直线的倾斜角0135,所以
22
cos,sin
22
所以直线l的参数方程为
2
2
2
(
2
1
2
xt
t
yt
为参数)
例4、设曲线C的参数方程为
23cos
(
13sin
x
y
为参数),直线l的方程为320xy,
则曲线C到直线l的距离为
710
10
的点的个数为()
A、1B、2C、3D、4
解:由曲线C的参数方程得对应的圆的圆心坐标为(2,1)C,半径3r,那么C到直线
320xy的距离
22
23(1)2
710
10
1(3)
d
,那么直线l与曲线C相交,结合图像可
知C上到l距离为
710
10
的点有2个。
例5、设极点与原点重合,极轴与
x
轴正半轴重合。已知曲线
1
C的极坐标方程是
2
sin()(0)
42
kk
,曲线
2
C的参数方程为
22cos
(
2sin()
2
x
y
为参数),则两曲
线公共点的个数为_________
解:将两曲线方程化为直角坐标方程,得
1
:10Ckxky,
2
:20Cxy,两直线平
行或重合,所以公共点的个数为0或无数。填:0或无数
例6、已知直线:34120lxy与圆
12cos
:
22sin
x
C
y
(为参数),试判断它们的公
共点的个数
解:圆的方程可化为22(1)(2)4xy,其圆心为(1,2)C,半径为2,圆心到直线的
距离为
22
32412
7
2
5
34
d
,所以直线和圆相交,交点个数为2.
例7、设直线
1
l过点(2,4)A,倾斜角为
5
6
(1)求
1
l的参数方程;(2)设直线
2
:10lxy,
2
l与
1
l的交点为B,求AB
解:(1)由题意得
5
2cos
6
(
5
4sin
6
xt
t
yt
为参数),即
3
2
2
(
1
4
2
xt
t
yt
为参数)
(2)点B在
1
l上,只要求出B点对应的参数
t
,则t就是点B到点A的距离,把
1
l的参数
方程代入
2
l中,得
31
(2)(4)10
22
tt,所以
31
7
2
t
,即
14
7(31)
31
t
,
t
为正值,
根据参数的几何意义,知7(31)AB
例8、直线
12
2
xt
yt
(t为参数)与圆
3cos
3sin
x
y
(为参数)交于A,B两点,求AB的
长
解:若求AB的长度,显然要根据直线的参数方程的参数的几何意义,把圆的方程由参数
方程化为普通方程。由圆的参数方程
3cos
3sin
x
y
知圆的普通方程为229xy
所以将直线方程
12
2
xt
yt
代入圆的方程,得22(12)(2)9tt
即25840tt,所以由
1212
84
,
55
tttt
知22
121212
6480125
215()45
255
ABtttttt
例9、已知点(,)pxy是圆22(1)1xy上任意一点,欲使不等式0xyc恒成立,
求
c
的取值范围
解:圆22(1)1xy的参数方程为
cos
1sin
x
y
,
则有1sincos12sin()
4
xy
()12sin()
4
xy
,()xy的最大值为12,由于0xyc恒成
立,即12c
例10、在圆2242200xyxy上求两点,AB,使它们到直线43190xy的距
离分别最短和最长。
解:将圆的方程化为参数方程
25cos
(
15sin
x
y
为参数),则圆上点P的坐标为
(25cos,15sin),它到所给直线的距离为
22
20cos15sin30
4cos3sin6
43
d
4366
5(cossin)5cos()
5555
,其中
43
cos,sin
55
。故当
cos()1,即时,d最长,这时,点A的坐标为(6,4);当cos()1,
即时,d最短,这时,点B的坐标为(2,2)
例11、已知直线:10lxy与抛物线2yx交于A,B两点,求线段AB的长和点(1,2)M
到A,B两点的距离之积
解:因为直线l过定点M,且l的倾斜角为
3
4
,所以它们的参数方程是
3
1cos
4
(
3
2sin
4
xt
t
yt
为参数)即
2
1
2
(
2
2
2
xt
t
yt
为参数)
把它代入抛物线的方程,得2220tt,解得
12
210210
,
22
tt
由参数的几何意义得
12
10ABtt,
12
2MAMBtt
例12、经过点(2,1)M作直线l,交椭圆
22
1
164
xy
于A,B两点。如果点M恰好为线段AB
的中点,求直线l的方程
解:设过点(2,1)M的直线l的参数方程为
2cos
(
1sin
xt
t
yt
为参数)
代入椭圆方程,整理得
22(3sin1)4(cos2sin)80tt
由
t
的几何意义知
1
MAt,
2
MBt,因为点M在椭圆内,这个方程必有两个实根,
所以
12
2
4(cos2sin)
3sin1
tt
,因为点M为线段AB的中点,所以120
2
tt
即cos2sin0,于是直线的斜率为
1
tan
2
k,因此,直线l的方程是
1
1(2)
2
yx,即240xy
三、练习题
1、直线3490xy与圆
2cos
2sin
x
y
(为参数)的位置关系是()
A、相切B、相离C、直线过圆心D、相交但直线不过圆心
解:因为
22
009
9
2
5
34
dr
,所以直线与圆相交,选D
2、经过点(1,5)M且倾斜角为
3
的直线,以定点M到动点P的位移
t
为参数的参数方程是
()
A、
1
1
2
3
5
2
xt
yt
B、
1
1
2
3
5
2
xt
yt
C、
1
1
2
3
5
2
xt
yt
D、
1
1
2
3
5
2
xt
yt
解:根据直线参数方程的定义,易得
1cos
3
5sin
3
xt
yt
,即
1
1
2
3
5
2
xt
yt
选D
3、参数方程
1
(
2
xt
t
t
y
为参数)所表示的曲线是()
A、一条射线B、两条射线C、一条直线D、两条直线
解:因为
1
,22,xt
t
U,即2x或2x,故是两条射线。B
4、曲线
cos
(
sin
x
y
为参数)上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是()
A、
1
2
B、
2
2
C、1D、2
解:由题意得cossind,下面只解0,
2
的情况,其他情况类似,当0,
2
时,cossin2sin()
4
d
,故距离的最大值是2,选D
5、曲线方程
22cos
(
2sin
x
y
为参数)上的点与定点(1,1)A距离的最小值是______
解:最小距离2
22(1)12102d
6、对任意实数k,若直线ykxb与圆
32cos
12sin
x
y
(02)恒有公共点,则b
的取值范围是________
解:由题意得点(0,)b恒在圆内,由12sin1,3y,则1,3b
7、设直线l经过点
0
(1,5)M、倾斜角为
3
(1)求直线l的参数方程;
(2)求直线l和直线
230xy
的交点到点
0
M的距离;
(3)求直线l和圆2216xy的两个交点到点
0
M的距离的和与积
解:(1)直线l的参数方程为
1
1
2
3
5
2
xt
yt
(t为参数)
(2)将直线l的参数方程中的,xy代入
230xy
,得
(1063)t
,所以,直线
l和直线230xy的交点到点
0
M的距离为1063t
(3)将直线l的参数方程中的,xy代入2216xy,得2(153)100tt
设该方程的两根为
12
,tt,则
1212
(153),10tttt,可知
12
,tt均为负值,所以
1212
()153tttt,所以两个交点到点
0
M的距离的和为153,积为10.
8、已知经过点(2,0)P,斜率为
4
3
的直线和抛物线22yx相交于A,B两点,设线段AB的
中点M,求点M的坐标。
解:设过点(2,0)P的直线AB的倾斜角为
,由已知可得
34
cos,sin
55
所以,直线的参数方程为
3
2
5
(
4
5
xt
t
yt
为参数)代入22yx,整理得2815500tt
中点M的相应参数是12
15
216
tt
t
,所以点M的坐标为
413
(,)
164
9、经过点(2,1)M作直线交双曲线221xy于A,B两点,如果点M对线段AB的中点,
求直线AB的方程。
解:设过点(2,1)M的直线AB的参数方程为
2cos
(
1sin
xt
t
yt
为参数)代入双曲线方程,整理得
222(cossin)2(2cossin)20tt,设
12
,tt为上述方程的两个根,则
12
22
4cos2sin
cossin
tt
,因为点M为线段AB的中点,由
t
的几何意义知
12
0tt
所以4cos2sin0,于是得到tan2k,因此,所求直线的方程为
12(2)yx,即230xy
10、经过抛物线22(0)ypxp外一点(2,4)A且倾斜角为045的直线l与抛物线分别交
于
12
,MM,如果
1122
,,AMMMAM成等比数列,求p的值。
解:直线l的参数方程为
2
2
2
(
2
4
2
xt
t
yt
为参数),代入22(0)ypxp,得到
222(4)8(4)0tptp,
由根与系数的关系,得到
1212
22(4),8(4)ttpttp
因为
2
1212
MMAMAM,所以2
121212
()tttttt,即5
1212
()5tttt
所以
2
22(4)58(4)pp
,即451pp